Зачем проводить металлографические эксперименты?- Trojan (Suzhou) material technology Co., Ltd.

Металлографическая структура, внутреннее строение металлов и сплавов, наблюдаемое металлографическими методами. Его можно разделить на: 1. Макроструктуру. 2. Микроструктура.

Металлография – это наука об изучении внутренней структуры металлов или сплавов. Не только это, но и изучение влияния на внутреннюю структуру металлов или сплавов при изменении внешних условий или внутренних факторов. К так называемым внешним условиям относятся температура, технологическая деформация, условия заливки и т. д. Так называемые внутренние факторы в основном относятся к химическому составу металлов или сплавов. Металлографическая структура отражает специфические формы металлографических фаз, таких как мартенсит, аустенит, феррит и перлит.

1. Аустенитный углерод и легирующие элементы растворяются в твердом растворе γ-Fe, при этом сохраняется кубическая гранецентрированная решетка γ-Fe. Границы зерен представляют собой относительно прямые и правильные многоугольники; остаточный аустенит в закаленной стали распределяется в пустотах между мартенситами.

2. Ферритный. Твердый раствор углерода и легирующих элементов, растворенных в железе. Медленно охлаждаемый феррит в доэвтектоидной стали массивный, а границы зерен гладкие. При содержании углерода, близком к эвтектоидному, по границам зерен выделяется феррит.

3. Цементит – соединение, образованное углеродом и железом. В жидком железоуглеродистом сплаве цементит (первичный цементит), который кристаллизуется первым, имеет форму блока, угол не острый, а эвтектический цементит имеет форму кости. Карбиды (вторичный цементит), выделившиеся по линии асм в процессе охлаждения заэвтектоидной стали, имеют форму сетки, а эвтектоидный цементит – в виде пластин. Когда сплав железа с углеродом охлаждается ниже ar1, цементит (трехмерный цементит) выделяется из феррита, образуя прерывистые слои на границах вторичного цементита или зерен.

4. Механическая реакция сплава перлит-железо-углерод формируется смешанной реакцией феррита и цементита.

Межпластинчатое расстояние перлита зависит от степени переохлаждения при распаде аустенита. Чем больше степень переохлаждения, тем меньше расстояние между образовавшимися листами перлита. Слой перлита, образовавшийся при температуре 1~650°С, толще, и увеличительное стекло увеличивается более чем в 400 раз, и можно различить параллельные широкие полосы феррита и тонкие полосы цементита, которые называются крупным перлитом и чешуйчатым перлитом. Его называют перлитом. Перлит, образовавшийся при 650~600°С, увеличивается в 500 раз под металлографическим микроскопом. На цементите перлита видна только черная линия, и только 1000-кратно растворимые чешуйки называются сорбитом. Образовавшийся при 600~550°С перлит увеличивают в 500 раз с помощью металлографического микроскопа. Перлитный слой не может быть разрешен. Были видны только черные шаровидные структуры. Только чешуйки, которые можно различить при 10000-кратном увеличении электронного микроскопа, называют трооститами.

5. Верхний бейнит - смесь пересыщенного игольчатого феррита и цементита с цементитом между ферритовыми игольчатостями. Среднетемпературный (350~550℃) переохлажденный продукт фазового превращения аустенита обычно представляет собой пучок ферритовых реек с разориентацией 6~8od, распределенных вдоль реек. Короткие стержни или небольшие кусочки цементированного карбида, расположенные в направлении длинной оси; типичный бейнит перистый, а границы зерен являются осью симметрии. В зависимости от ориентации перья могут быть симметричными или асимметричными, а ферритовые перья могут быть игольчатыми, точечными или блочными. Если это высокоуглеродистая и высоколегированная сталь, то игольчатые перья невидимы; для среднеуглеродистой легированной стали игольчатые перья четкие; у низкоуглеродистой низколегированной стали перья четкие, а иглы толстые. В процессе превращения на границе зерен образуется верхний бейнит, а после роста взаимопроникновения не происходит.

6. Нижний бейнит. То же, что и выше, но цементит имеет игольчатую форму в феррите. Продукт перехода переохлажденного аустенита при 350°С~с, типичная форма - тело линзы, содержащее пересыщенный углеродный феррит, в теле линзы имеются однонаправленно расположенные карбидные чешуйки; в кристалле она игольчатая, игла не пересекается, но может смещаться. В отличие от отпущенного мартенсита, мартенсит имеет слоистое разделение, а нижний бейнит имеет тот же цвет, а нижний бейнит имеет карбидное острие, более толстое, чем отпущенный мартенсит, который легко подвергается коррозии и чернеет. Тело имеет более светлый цвет и менее подвержено эрозии. Карбидная дисперсность высокоуглеродистой и высоколегированной стали выше, чем у низкоуглеродистой и низколегированной стали, а острие иглы тоньше, чем у низкоуглеродистой и низколегированной стали.

7. Зернистый бейнит — сложная фаза крупного или барового феррита, распределенная на множестве мелких островков. В температурной области бейнитного превращения продукт превращения переохлажденного аустенита в верхней части устья. Он состоит из богатого углеродом островного аустенита, образованного комбинацией массивного феррита и полосового феррита. Аустенит с высоким содержанием углерода может оставаться в виде остаточного аустенита при последующем охлаждении. Также возможно частичное или полное разложение на смесь феррита и цементита (перлит или бейнит); Зуй может частично превратиться в мартенсит, а частично сохраниться, образуя двухфазную смесь, называемую ма-структурой.

8. Безкарбидная однофазная ферритная структура с бейнитной пластиной, также известная как ферритный бейнит. Формируется верхняя часть Зуи, имеющая температуру в области температур бейнитного превращения. Ферритный феррит представляет собой богатый углеродом аустенит, и богатый углеродом аустенит претерпевает аналогичное превращение при последующем охлаждении. Безкарбидный бейнит обычно встречается в низкоуглеродистых сталях, а также легко образуется в сталях с высоким содержанием кремния и алюминия.

9. Мартенсит - пересыщенный твердый раствор углерода в железе.

Реечный мартенсит: формируется из низко- и среднеуглеродистой стали и нержавеющей стали, состоит из множества параллельных реек, образующих пучок реек, одно аустенитное зерно может быть преобразовано в несколько реек (обычно от 3 до 5).

Чешуйчатый мартенсит (игольчатый мартенсит): обычно встречается в высокоуглеродистых и высокоуглеродистых сталях и сплавах с высоким содержанием железа. На игле есть стежок, который делит мартенсит пополам. Он имеет игольчатую или блочную форму, а иглы расположены под углом 120 градусов. Высокоуглеродистый мартенсит имеет четкие границы зерен, а мелкоигольчатый мартенсит имеет тканьобразную форму, которую называют скрытокристаллическим мартенситом.

10. Отпущенный мартенсит-мартенсит разлагается с образованием мелких переходных карбидов и пересыщенной (низкоуглеродистой) смешанной структуры а-фазы, образованной мартенситом отпуска при 150~250°С.

Этот тип структуры очень легко подвергается коррозии, и под оптическим микроскопом он показывает темно-черную игольчатую структуру (с сохранением ориентации закаленного мартенсита), которая очень похожа на нижний бейнит, и только очень маленькие точки обугленного материала могут быть обнаружены. видно под мощным электронным микроскопом.

11. Смесь отпущенных карбидов троостита и фазы А.

Он образуется путем отпуска мартенсита при температуре 350-500°С. Его микроструктура характеризуется очень мелкозернистыми карбидами, распределенными в ферритовой матрице. Игольчатая морфология постепенно исчезла, но все еще была слабо видна. Карбиды не могут быть разрешены под оптическим микроскопом. Можно наблюдать только темную ткань, которую можно наблюдать только под электронным микроскопом. Очевидное различие между двумя фазами указывает на значительный рост карбидных частиц.

12. Отпущенный сорбит - ферритовая матрица с равномерно распределенными по матрице карбидными частицами. Образуется мартенситом отпуска при высокой температуре 500~650°С. Его микроструктура характеризуется многофазной структурой, состоящей из равноосного феррита и мелкозернистых карбидов. Следы мартенситных чешуек исчезли. Форма цементита четкая, но под оптическим микроскопом ее трудно различить. Под электронным микроскопом видно, что частицы цементита относительно велики.

13. Ледебурито-эвтектическая смесь аустенита и цементита. Дендритный аустенит распределен по матрице цементита.

14. Гранулированный перлит – состоит из феррита и гранулированных карбидов.

Его формируют сфероидизирующим отжигом или мартенситным отпуском в интервале температур 650°С ~ а1. Характеризуется распределением карбидов на феррите в зернистой форме.

15. Видманштеттова структура - если аустенитные зерна более толстые и скорость охлаждения более подходящая, предэвтектоидная фаза может быть игольчатой (чешуйчатой) фазой, которая содержит чешуйчатый перлит, что называется структурой Вайдманштетта. Феррит со структурой Вейсса в доэвтектической стали бывает чешуйчатым, перистым или треугольным, а крупный феррит — параллельным или треугольным. Рост зерен происходит по границам аустенитных зерен. В заэвтектоидной стали цементит со структурой Вейсса имеет игольчатую или стержнеобразную форму, возникающую внутри аустенитных зерен.